JPS58120512A - ゼオライト質組成物の製法 - Google Patents
ゼオライト質組成物の製法Info
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- JPS58120512A JPS58120512A JP205882A JP205882A JPS58120512A JP S58120512 A JPS58120512 A JP S58120512A JP 205882 A JP205882 A JP 205882A JP 205882 A JP205882 A JP 205882A JP S58120512 A JPS58120512 A JP S58120512A
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Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水砕スラグを原料とするゼオライト質植成物
の製造法に関する。
の製造法に関する。
高炉スラグは銑鉄1t6す、約300#生産され、その
晴は幅大々ものであり、その利用として、該スラグを水
冷した水砕スラグが、コンクリート骨材、セメント用等
に向けられているが、依然として大破のスラグが単に埋
立てや廃棄されている現伏にちる。
晴は幅大々ものであり、その利用として、該スラグを水
冷した水砕スラグが、コンクリート骨材、セメント用等
に向けられているが、依然として大破のスラグが単に埋
立てや廃棄されている現伏にちる。
そこで、この水砕スラグを原料に用い、有価物を取得す
る方法が種々検討されている。例えば、(1)水砕スラ
グに含まれる粗分をNH4C4水溶液で抽出して、aO
を取得する方法(特公昭53−45198号公報)、(
2)水砕スラグを水酸化アルカリ物質の存在下または非
存在下で水熱処理し、充填剤等を取得する方法(特公昭
53−24034号公報) 、(31水砕スラグを無機
酸水溶液に溶解させ、アルカリ水溶液の添加によって生
じた沈殿物を吸着剤として利用する方法(特開昭55−
314CN号公報)等が提案されている。しかしながら
、これらの方法には、分子単位、イオン単位の被吸着物
質を選択的に吸着する特性を有する結晶質ゼオライトの
生成について、何ら言及されていない。 即ち、(2)
の方法の如く、水砕スラグを直接水熱処理しても、水砕
スラグ中にはSi、A/!に対して常に過剰のCaが存
在するため、ケイ酸カルシウム系の化合物が優先的に生
成し、ゼオライト質組成物は生成し難い。又、(3)の
方法は、活性なゲルの取得方法であり、この方法で得た
吸!に剤は性能上結晶質のゼオライト組成1イ゛りと木
質的に異なるものである。
る方法が種々検討されている。例えば、(1)水砕スラ
グに含まれる粗分をNH4C4水溶液で抽出して、aO
を取得する方法(特公昭53−45198号公報)、(
2)水砕スラグを水酸化アルカリ物質の存在下または非
存在下で水熱処理し、充填剤等を取得する方法(特公昭
53−24034号公報) 、(31水砕スラグを無機
酸水溶液に溶解させ、アルカリ水溶液の添加によって生
じた沈殿物を吸着剤として利用する方法(特開昭55−
314CN号公報)等が提案されている。しかしながら
、これらの方法には、分子単位、イオン単位の被吸着物
質を選択的に吸着する特性を有する結晶質ゼオライトの
生成について、何ら言及されていない。 即ち、(2)
の方法の如く、水砕スラグを直接水熱処理しても、水砕
スラグ中にはSi、A/!に対して常に過剰のCaが存
在するため、ケイ酸カルシウム系の化合物が優先的に生
成し、ゼオライト質組成物は生成し難い。又、(3)の
方法は、活性なゲルの取得方法であり、この方法で得た
吸!に剤は性能上結晶質のゼオライト組成1イ゛りと木
質的に異なるものである。
(1)の方1去は、CaOとしての取得が目的であるが
、中性1M水溶液での1分抽出は、化学反応論的に自ら
限界があり、完全を期し難い。
、中性1M水溶液での1分抽出は、化学反応論的に自ら
限界があり、完全を期し難い。
本発明酋らは、大量に副生する水砕スラグの何効利用に
ついて研究を進めた結果、以下に詳1ホするように、水
砕スラグを特定条件下で処理することにより、水砕スラ
グ中の有効成分を損なうことなく、ゼオライト質組成物
を製造する方法を見い出した。
ついて研究を進めた結果、以下に詳1ホするように、水
砕スラグを特定条件下で処理することにより、水砕スラ
グ中の有効成分を損なうことなく、ゼオライト質組成物
を製造する方法を見い出した。
即ち、本発明は、水砕スラグ粉末を、該粉末に1書」る
金属に対して、モル比2.0〜6.5の無1幾順、モル
比25〜160の水に相当する量の’Jf、 磯rIZ
水容液で処理し、次いでアンモニア化により該処理糸の
声を4〜9に調整して得た沈殿物全戸別し、該沈殿物を
アルカリ金属水酸化物水溶夜中で水熱処理することから
成るゼオライト質召1成物の製造法に関する。
金属に対して、モル比2.0〜6.5の無1幾順、モル
比25〜160の水に相当する量の’Jf、 磯rIZ
水容液で処理し、次いでアンモニア化により該処理糸の
声を4〜9に調整して得た沈殿物全戸別し、該沈殿物を
アルカリ金属水酸化物水溶夜中で水熱処理することから
成るゼオライト質召1成物の製造法に関する。
以−Hに本発明を更に詳細に説明する。
本発明方法は、先ず上述の一定範囲の無機酸水溶液で、
水砕スラグ中に含まれる成分を分解溶出させ、後続の処
理を経て可及的に反応系から除去することにより、ゼオ
ライト質組成物の生成を可能とするものである。
水砕スラグ中に含まれる成分を分解溶出させ、後続の処
理を経て可及的に反応系から除去することにより、ゼオ
ライト質組成物の生成を可能とするものである。
本発明に用いられろ水砕スラグ粉末は、後述の分解操作
を容易にするため、約100メソ/ユ以下の粒径のもの
が望ましい。
を容易にするため、約100メソ/ユ以下の粒径のもの
が望ましい。
Ca分の分解溶出条件としては、Caの水溶性塩を形成
する無機酸であるHCJ 、 HNO,、HC/404
等の一種または二種以上の酸で該水砕スラグ粉末を分解
させるに当り、水砕スラグ粉末に含まれる”as Mg
%AJ、 Fe、勘、T1 に対して、モル比2.
0〜ろ5相当楡の無機酸を用いる。
する無機酸であるHCJ 、 HNO,、HC/404
等の一種または二種以上の酸で該水砕スラグ粉末を分解
させるに当り、水砕スラグ粉末に含まれる”as Mg
%AJ、 Fe、勘、T1 に対して、モル比2.
0〜ろ5相当楡の無機酸を用いる。
ここで下限を下廻ると分解反応が進行し難く、液相への
Ca溶出が限定され、上限を越えると後続のアンモニア
化処理におけるアンモニアの量が過大となり、不必要な
アンモニア消費につながると共に、沈殿物の分離過程で
の塩析により沈殿物の回収が困難となる。
Ca溶出が限定され、上限を越えると後続のアンモニア
化処理におけるアンモニアの量が過大となり、不必要な
アンモニア消費につながると共に、沈殿物の分離過程で
の塩析により沈殿物の回収が困難となる。
能力、上記無機酸に対応する無機酸水溶液と[2ての水
の量は、上記金属に対し、モル比25〜160とするこ
とが必要であり、下限以下であhば分解反応の不全また
は反応生成物の固化を惹起し1.4・ψ作上好ましくな
く、上限を越えると(1・11磯度の低下および液相部
分過剰生成により、分解反応の不全と操作上及び設備上
非効率となる。
の量は、上記金属に対し、モル比25〜160とするこ
とが必要であり、下限以下であhば分解反応の不全また
は反応生成物の固化を惹起し1.4・ψ作上好ましくな
く、上限を越えると(1・11磯度の低下および液相部
分過剰生成により、分解反応の不全と操作上及び設備上
非効率となる。
水砕スラグと無機酸水溶液との反応温度に関し、ては、
溶解時に発熱を伴うので、特に加温が・+、t、、 四
でぐLなく、通常、常温〜80 ’Cで処理することが
好′ましいが、Ca分の溶出には、温度はさ ゛はど重
要な因子でなく、はとんど上記の無機酸水溶液の纏度お
よびその量的比率によって左右され、る。 尚、反応時
間に関しては、成分の溶出は、短時間で起こり、15分
〜2時間で充分である。
溶解時に発熱を伴うので、特に加温が・+、t、、 四
でぐLなく、通常、常温〜80 ’Cで処理することが
好′ましいが、Ca分の溶出には、温度はさ ゛はど重
要な因子でなく、はとんど上記の無機酸水溶液の纏度お
よびその量的比率によって左右され、る。 尚、反応時
間に関しては、成分の溶出は、短時間で起こり、15分
〜2時間で充分である。
実際の操作においては、無機酸水溶液の濃度と、その水
砕スラグ粉末に対する量的比率を予、v″11算定これ
をもとに分解溶出処理を実施すればよい。今、その−例
をあげれば、水砕スラグ粉末(成分; Ca 28.9
7%、Mg 4.23%、A17.58% 、Fe
O,68%、 Mn0.44%、 Ti0.97%
)を、用いる場合、当該水砕スラグ粉末1 kq当りの
上記金属モル数の合計は12.19モルであり、無機酸
としてHC,/を用いると、本発明要件としてのHCJ
量は0.89〜L56 kg/kq (水砕スラグ粉末
)となり、また水の量は同様に549〜35.1 #9
/kg(水砕スラグ粉末)となる。 従って、HC/?
濃度は2.5〜245%のものを使用し、水砕スラグ粉
末1kgを処理するHC1!水溶液の量は36〜62.
4kqの範囲となる。
砕スラグ粉末に対する量的比率を予、v″11算定これ
をもとに分解溶出処理を実施すればよい。今、その−例
をあげれば、水砕スラグ粉末(成分; Ca 28.9
7%、Mg 4.23%、A17.58% 、Fe
O,68%、 Mn0.44%、 Ti0.97%
)を、用いる場合、当該水砕スラグ粉末1 kq当りの
上記金属モル数の合計は12.19モルであり、無機酸
としてHC,/を用いると、本発明要件としてのHCJ
量は0.89〜L56 kg/kq (水砕スラグ粉末
)となり、また水の量は同様に549〜35.1 #9
/kg(水砕スラグ粉末)となる。 従って、HC/?
濃度は2.5〜245%のものを使用し、水砕スラグ粉
末1kgを処理するHC1!水溶液の量は36〜62.
4kqの範囲となる。
以上に例示した濃度および量的比率の無機酸水溶液で水
砕スラグ粉末を処理することにより、Ca等の金属が分
解溶出される。 尚、分解方法に関しては、特段に限定
されないが、無機酸水溶液に対して攪拌しつつ水砕スラ
グ粉末をなるべく早く添加して反応を完結させることが
望ましい。
砕スラグ粉末を処理することにより、Ca等の金属が分
解溶出される。 尚、分解方法に関しては、特段に限定
されないが、無機酸水溶液に対して攪拌しつつ水砕スラ
グ粉末をなるべく早く添加して反応を完結させることが
望ましい。
次いで、水砕スラグ粉末の分解溶出反応を完結させた上
記処理系をアンモニア化することにより、分WR溶出し
たCa分以外の金属を水酸化物として沈殿させるのであ
るが、本発明の目的を達成するためには、該処理系の−
を4〜9とすることが第二の要件となる。 即ち、上記
pH値をド廻ろと原料水砕スラグ粉末に由来するゼオラ
イトの構成成分としてのMが液相中に溶存した状態にと
どまり、且つ沈殿物のp別が困難であり、このような沈
殿物からはゼ、オライド質組成物は得られない。 一方
、 pH9を大きく上泗るヒ不必要なアンモニア消費を
招来し、かつ何の回収(は低下する。上記の如く、声を
4〜9の軛1iflに調整することにより、Mは沈殿物
として・切半的に1p1収され、逆にゼオライト質組成
物の生成」1好1しくないCa分は液相にとどまり、濾
過、洗浄等の固液分離操作により、p液、洗浄液に移行
して沈殿物から除去され、回収した沈殿物への残存は僅
少となる。 尚、アンモニア化に当−1ては、アンモニ
アガス以外にアンモニア水溶面を適用することができる
。このアンモニア化処理に−おいては、アンモニア化が
局部的に生起せぬように攪拌等により処理系全体の恒常
的均一化を保ちながら、前記ゾ範囲に調整する必要があ
る。
記処理系をアンモニア化することにより、分WR溶出し
たCa分以外の金属を水酸化物として沈殿させるのであ
るが、本発明の目的を達成するためには、該処理系の−
を4〜9とすることが第二の要件となる。 即ち、上記
pH値をド廻ろと原料水砕スラグ粉末に由来するゼオラ
イトの構成成分としてのMが液相中に溶存した状態にと
どまり、且つ沈殿物のp別が困難であり、このような沈
殿物からはゼ、オライド質組成物は得られない。 一方
、 pH9を大きく上泗るヒ不必要なアンモニア消費を
招来し、かつ何の回収(は低下する。上記の如く、声を
4〜9の軛1iflに調整することにより、Mは沈殿物
として・切半的に1p1収され、逆にゼオライト質組成
物の生成」1好1しくないCa分は液相にとどまり、濾
過、洗浄等の固液分離操作により、p液、洗浄液に移行
して沈殿物から除去され、回収した沈殿物への残存は僅
少となる。 尚、アンモニア化に当−1ては、アンモニ
アガス以外にアンモニア水溶面を適用することができる
。このアンモニア化処理に−おいては、アンモニア化が
局部的に生起せぬように攪拌等により処理系全体の恒常
的均一化を保ちながら、前記ゾ範囲に調整する必要があ
る。
このようにして得られた沈殿物は、ゼオライトの構成主
成分としてのAJ、Siに富み、妨害成分であるCaは
、上記処理によって除去されているため、そのまま、あ
るいは乾燥してアルカリ金属水酸化物水溶液と共に通常
の水熱処理を行うことにより、ノゼオライト質組成物を
うろことができる。
成分としてのAJ、Siに富み、妨害成分であるCaは
、上記処理によって除去されているため、そのまま、あ
るいは乾燥してアルカリ金属水酸化物水溶液と共に通常
の水熱処理を行うことにより、ノゼオライト質組成物を
うろことができる。
本発明に用いられるアルカリ金属水酸化物とシテハ、N
aOH、KOH%LiOHをHyrzfルコトy:r:
r’き、必要に応じ、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド等を併用してもよい。
aOH、KOH%LiOHをHyrzfルコトy:r:
r’き、必要に応じ、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド等を併用してもよい。
水熱処理において、例えば、アルカリ金属水酸化物とし
てNaOHを用いた場合、Na、O/5iOjモル比、
NaOH水溶液濃度、水熱処理温度等を適宜選択するこ
とにより、「P型ゼオライト」 「カンクリナイト」等
からなるゼオライト質組成物を取得することが工きる。
てNaOHを用いた場合、Na、O/5iOjモル比、
NaOH水溶液濃度、水熱処理温度等を適宜選択するこ
とにより、「P型ゼオライト」 「カンクリナイト」等
からなるゼオライト質組成物を取得することが工きる。
又、櫨<要に応じ、補足成分としてのh4111IξN
a等をアルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムの形で
#lj該水熱処理系に添加すれば各種構造のゼオライト
質組成物を得ることができる。
a等をアルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムの形で
#lj該水熱処理系に添加すれば各種構造のゼオライト
質組成物を得ることができる。
尚、前記沈殿物を回収後のp液、洗浄液は、Ca”、
NH4″−1CJ−、NO,−1czo、−等を含有す
るので、濃縮、晶出等により、これらの塩を分別回収す
ればよく、肥料その他に利用することができる。
NH4″−1CJ−、NO,−1czo、−等を含有す
るので、濃縮、晶出等により、これらの塩を分別回収す
ればよく、肥料その他に利用することができる。
また、これらの一部を本発明方法で得たゼオライト質組
成物に作用させ、イオン交換によって変ゼ1ゼオライト
質組成物とすることもできる。
成物に作用させ、イオン交換によって変ゼ1ゼオライト
質組成物とすることもできる。
以上に記載のA、y < 、本発明方法は、単純な処
□理に」、す、水砕スラグそれ自体から付加価値の高
いゼオライト質組成物の製造を可能とするものでを、す
、水砕スラグの有効利用に寄与すること犬である。
□理に」、す、水砕スラグそれ自体から付加価値の高
いゼオライト質組成物の製造を可能とするものでを、す
、水砕スラグの有効利用に寄与すること犬である。
実施例1
100メ、7ユ全通の水砕スラグ粉末(成分C828,
97%、Mg4.23 % 、 AJ 7.58 %、
78068%、Mno、44%、T1097%)1峠を
濃度および量的比率を変えたHCJ水溶液で2時間分解
処理したのち、該処理系に攪拌しつつアンモニアガスを
吹き込み、pHを調整した。
97%、Mg4.23 % 、 AJ 7.58 %、
78068%、Mno、44%、T1097%)1峠を
濃度および量的比率を変えたHCJ水溶液で2時間分解
処理したのち、該処理系に攪拌しつつアンモニアガスを
吹き込み、pHを調整した。
生成した沈殿物を濾過水洗して回収し、オートクレーブ
中に移入し、12%NaOH水溶液10に9を加え、1
50℃で5時間水熱処理を行なった。ここで得た生成組
成物を濾過水洗して回収し、100℃に5時間乾燥し、
その一部をX線によって固定し、ゼオライト質組成物の
生成について検討した。処理条件と結果を一括して計1
に示す。
中に移入し、12%NaOH水溶液10に9を加え、1
50℃で5時間水熱処理を行なった。ここで得た生成組
成物を濾過水洗して回収し、100℃に5時間乾燥し、
その一部をX線によって固定し、ゼオライト質組成物の
生成について検討した。処理条件と結果を一括して計1
に示す。
実施例2
実施例1.鼾1の実験番号■と同様の処理を行ない、水
熱処理におけるNaOH水溶液に替えてアルミン酸ナト
リウム水溶液(AJ 2.2%1Na8.75%) 1
0 kgを用いて100℃で5時間水熱処理を行ない、
同様の操作で生成組成物につき検討した結果、A型ゼオ
ライトを含有する組成物であることを確認した。
熱処理におけるNaOH水溶液に替えてアルミン酸ナト
リウム水溶液(AJ 2.2%1Na8.75%) 1
0 kgを用いて100℃で5時間水熱処理を行ない、
同様の操作で生成組成物につき検討した結果、A型ゼオ
ライトを含有する組成物であることを確認した。
添付図面は、本発明実施例によって得た組成物のX線回
折図であって、図−1はゼオライト−P型(実癩例1.
別表実験番号■)、図−2はゼオライ)−A型(実施
例2.)の存在を示すものである。 表−1 手 続 補 正 書 (方式) 1. !J1件の表示 昭+1157年特許願第2058号 2発明の名称 ゼオライト質組成物の製法 ろ補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒651−13 4補正命令の日付 昭和57年4月9日5補正のχ・l
象 明細書の発明の名称の欄6補正の内容 手続補正書(自発) 1事件の表示 昭和57年特許願第2058号2、発明
の名称 ゼオライト質組成物の製法6、補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒651−+3 4補正の対象 明細書 5補正の内容
折図であって、図−1はゼオライト−P型(実癩例1.
別表実験番号■)、図−2はゼオライ)−A型(実施
例2.)の存在を示すものである。 表−1 手 続 補 正 書 (方式) 1. !J1件の表示 昭+1157年特許願第2058号 2発明の名称 ゼオライト質組成物の製法 ろ補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒651−13 4補正命令の日付 昭和57年4月9日5補正のχ・l
象 明細書の発明の名称の欄6補正の内容 手続補正書(自発) 1事件の表示 昭和57年特許願第2058号2、発明
の名称 ゼオライト質組成物の製法6、補正をする者 事件との関係 特許出願人 〒651−+3 4補正の対象 明細書 5補正の内容
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 水砕スラグ粉末を、該粉末に含まれる金属に対して、モ
ル比20〜3.5の無機酸、モル比25〜160の水に
相当する量の無機酸水溶液で処理し、次いでアンモニア
化により該処理系の坪を4〜9に調整【7て得た沈殿物
を戸別し、該沈殿物をアルカリ金属水酸化物水溶液中で
水熱処理することから成るゼオライト質組成物の製造法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP205882A JPS6052087B2 (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | ゼオライト質組成物の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP205882A JPS6052087B2 (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | ゼオライト質組成物の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58120512A true JPS58120512A (ja) | 1983-07-18 |
| JPS6052087B2 JPS6052087B2 (ja) | 1985-11-18 |
Family
ID=11518731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP205882A Expired JPS6052087B2 (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | ゼオライト質組成物の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052087B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991015427A1 (en) * | 1990-03-30 | 1991-10-17 | Alcan International Limited | Process for converting bayer sodalite into zeolite of type a |
| JPH05155611A (ja) * | 1991-12-07 | 1993-06-22 | Ngk Insulators Ltd | ゼオライトの製造法 |
| WO1999021797A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | Siklosi Peter | Process for production of zeolites from raw materials containing alkali alumino hydro-silicates |
-
1982
- 1982-01-08 JP JP205882A patent/JPS6052087B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991015427A1 (en) * | 1990-03-30 | 1991-10-17 | Alcan International Limited | Process for converting bayer sodalite into zeolite of type a |
| JPH05155611A (ja) * | 1991-12-07 | 1993-06-22 | Ngk Insulators Ltd | ゼオライトの製造法 |
| WO1999021797A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | Siklosi Peter | Process for production of zeolites from raw materials containing alkali alumino hydro-silicates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6052087B2 (ja) | 1985-11-18 |
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